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第二章 文獻回顧

第一節 台灣地區降雨型態分析

一、降雨特性分析

台灣地區屬典型的亞熱帶海島型氣候國家,多雨為其特色,平均年 降雨量約為2,500 公釐,是世界平均值 970 公釐的 2.6 倍,然而台灣因 地形與氣候環境的關係,河川短且坡度陡、南北部降雨分佈不均、洪枯 期河川流量懸殊等現象產生,主要降雨時期集中在每年五月到十月,十 一月到隔年四月為枯水期,由於降雨分佈不均勻,導致可利用的雨量有 限,每人平均每年可用水資源,只有世界平均值的六分之一,水資源嚴 重不足。

二、降雨形式

降落於地面之水,包括液態或固態的水汽凝結物,統稱為「降雨」。

降雨除了與空氣中水汽含量有關外,與氣流、地形、風向及高程等因素 均有關係,其中氣流升降與地形變化對其影響最大。降雨之主要形成方 式大致上可分為直流降雨、山嶺降雨與氣旋降雨,分別說明如下:

1、直流降雨

地表受到太陽照射,地面溫度升高,使得蒸發旺盛,富含水汽的氣 流劇烈的上升至高空,因減壓膨脹後冷卻成雲而產生降雨,此現象較容 易發生於夏季的午後,直流降雨其降雨範圍較小、常伴有雷電及短暫強 風,故又稱為熱雷雨或雷陣雨。此種降雨常導致排水不良地區遇雨成災。

2、山嶺降雨

當氣團遇到高聳的山脈,被迫沿著迎風坡上升,氣溫隨著高度逐漸 下降,最後空氣中的水汽凝結成雲產生降雨。一般而言此類降雨強度不 大,但降雨時間較長,台灣地區冬季時節,東北季風盛行,冷氣團所攜 帶的大量水汽,與北部山脈接觸後容易形成降雨。

3、氣旋降雨

降雨與氣旋同時存在者,稱為氣旋降雨。在北半球因地球自轉及地 表摩擦力關係,環繞低氣壓之氣流呈反時針方向,而偏向低壓中心流 動,因為氣流不斷地從低壓區四周向中心區集中,致使低氣壓中心附近 的空氣被迫上升,此時其所含的水汽會遇冷凝結而成雲致雨,氣旋降雨 可分為鋒面型與非鋒面型,鋒面型又可細分為熱(暖)鋒雨、冷鋒雨及 梅雨,說明如下:

(一)鋒面型

(1)熱(暖)鋒雨

為攜有水汽之高溫氣團,行進時遇冷氣團而產生降水,其特徵為降 雨範圍廣、降雨時間長、強度不大但總降雨量大。

(2)冷鋒雨

為攜有水汽之冷氣團,行進時遇到高溫氣團,熱氣團被迫上升,遇 冷而形成降水,其特徵與熱鋒雨相反,降雨範圍小、降雨時間短而強度 大。

(3)梅雨

當冷熱氣團勢均力敵無法移動時,稱為滯留鋒。滯留鋒會產生綿延 不絕的降雨,又俗稱梅雨或霉雨,其特徵為降雨範圍大、降雨延時長但 強度不大,發生時間大多集中在四、五、六月。

(二)非鋒面型

非鋒面型雨即為熱帶低氣壓,當海面因受太陽直射使得海水溫度升 高,海水蒸發成水汽散佈在空氣中,空氣因溫度升高而膨脹,使密度減

區域北移,致使南半球的東南信風註一越過赤道轉向成西南季風侵入北半 球,和原來北半球的東北信風相遇,迫使空氣上升,增加對流作用,由 於西南季風和東北信風方向不同,相遇時常造成波動和旋渦。西南季風 和東北信風所造成的輻合作用,與原來的對流作用繼續不斷,使已形成 低氣壓的旋渦繼續加深,使四周空氣加速向旋渦中心流動,當最大風速 到達每秒17.2 公尺以上時,即稱為「颱風」。

圖 2-1 颱風結構垂直剖面圖

資料來源:颱風部屋網站(http://home.educities.edu.tw/typhoonroom/)

註一:在延赤道南、北兩方的副熱帶地區海洋上有副熱帶高壓,例如北太平洋高壓 及南太平洋高壓,在北半球副熱帶高壓南方向赤道低緯地區所吹的東北風,及在南 半球副熱帶高壓的北方向赤道低緯地區所吹的東南風,一年到頭都有,這種東北風 及東南風稱之為信風(Trade Winds 或稱為 Trades)。

侵台颱風路徑與各地降雨關係表:

表 2-1 侵台颱風路徑與降雨分佈情形 颱風行經路徑 降 雨 分 佈 情 形 通過北部向西或西

北行進

北部地區最為嚴重,中部山區雨量多,若剛好大陸上有高氣壓 南下,在颱風及東北季風的雙重影響下,雨勢容易增強,常導 致北部嚴重淹水。

通過台灣中部向西 或西北行進

登陸前,北部及東部地區雨勢較強,強勁的西南氣流經常延續 到颱風過後仍然強勁,濕暖的氣流受中央山脈阻擋,抬昇至適 當高度後,挾帶的水汽容易凝結而降雨,導致中南部地區雨勢 增強,山區雨勢更烈。

通過南部海面向西 或西北行進

除東部地區雨量較多外,其他地區雨量較少。

沿東岸或東部海面 北上

東部降雨最多,偶爾北部及東北部也有較強之雨勢。

沿西岸通過中南部 向東北方出海

對西南部及東南部影響較大,雨量多且強,其他地區雨量不多。

資料來源:中央氣象局(http://www.cwb.gov.tw/index-f.htm);本研究整理

圖 2-2 颱風登陸地點之分段統計(1897~2003)

圖 2-3 颱風路徑分類圖(1897~2003)

資料來源:中央氣象局(http://www.cwb.gov.tw/index-f.htm)